Exklusives Interview | Akademiker Cao Chunxiao von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften: Die Geschichte hinter dem erfolgreichen Jungfernflug des Serienflugzeugs C919

Das Passagierflugzeug C919, das in Kürze an China Eastern Airlines ausgeliefert wird, hat seinen Jungfernflug erfolgreich absolviert. Welche besondere Bedeutung hat dieser erfolgreiche Erstflug? Wie weit ist es von der Inbetriebnahme entfernt? Der Akademiker Cao Chunxiao von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften erklärt es jedem.

Geschrieben von Reporter Duan Ran (Praktikant) Foto- und Textredakteur Chen Yongjie

Redakteur für Neue Medien/Li Yunfeng

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Vom Erstflug bis zum Einsatz: Ich erkunde

Beijing Science and Technology Daily: Wie schätzen Sie die Bedeutung des erfolgreichen Jungfernflugs des Serienflugzeugs C919 ein?

Cao Chunxiao: Vor etwa fünf Jahren, ebenfalls im Mai, habe ich am Testflug des C919-Prototyps teilgenommen. Zu dieser Zeit befand sich das C919-Projekt in einem sehr kritischen Moment. Der Jungfernflug des Prototyps war von großer Bedeutung. Nach dem Jungfernflug waren noch diverse Tests nötig. Nur durch die Bemusterung und Verifizierung mehrerer Probanden konnte das gesamte Projekt seinen aktuellen Stand erreichen.

Im Vergleich dazu handelt es sich hierbei um den Jungfernflug eines Modells, das bald an die Benutzer ausgeliefert wird, was eine weitere Bedeutungsebene hat: Das heißt, C919 ist ein wichtiges Layout, bevor das Produkt auf den Markt kommt, und das Produkt steht kurz vor der Auslieferung und Vermarktung.

Derzeit hat China Eastern Airlines die erste Charge von fünf C919 gekauft. Von diesen fünf Flugzeugen werden wir das erste an die Benutzer ausgelieferte Flugzeug testen, um zu überprüfen, ob das tatsächlich an die Benutzer ausgelieferte Produkt wirklich den entsprechenden Anforderungen entspricht. Genau wie bei Flugzeugtriebwerken müssen Triebwerke vor der Massenproduktion und Auslieferung getestet werden. In dieser Phase vereinbaren Hersteller und Anwender die Testflugprojekte gemäß der spezifischen Vereinbarung, um die Abnahme gemeinsam abzuschließen.

Natürlich werden die Arbeiten nach dem Erstflug des Serienflugzeugs nicht so kompliziert sein wie die nach dem Erstflug des Prototyps. Dennoch sind Flugtests vor der Auslieferung und Abnahme weiterhin sehr wichtig. Schließlich ist dies der erste Schritt zur Kommerzialisierung von C919. Es soll künftig auf den Markt gebracht und in den Streckenbetrieb überführt werden. Insgesamt ist der Erfolg dieses Erstfluges dennoch ein sehr wichtiger Zwischenstand. Dies zeigt, dass nach fünf Jahren Flugerprobung des Prototyps alle Indikatoren der C919 einen Zustand erreicht haben, der eine Auslieferung zum Einsatz ermöglicht. Nach dem Bestehen der anschließenden Testflüge kann das erste Fluggerät tatsächlich an den Nutzer übergeben werden. Ich glaube, dass dieser Jungfernflug ein wichtiger Meilenstein in der Kommerzialisierung und Vermarktung der C919 ist.

Beijing Science and Technology Daily: Welche Verfahren müssen im C919-Projekt vom erfolgreichen Jungfernflug bis zur offiziellen Durchführung des kommerziellen Fluges noch abgeschlossen werden?

Cao Chunxiao: Das Hauptproblem, mit dem wir derzeit konfrontiert sind, besteht darin, dass die C919, wenn sie ein Lufttüchtigkeitszeugnis erhalten möchte, von den zuständigen nationalen und internationalen Luftfahrtbehörden genehmigt werden muss. Angesichts der komplexen internationalen Lage, mit der wir derzeit konfrontiert sind, ist es natürlich noch ein weiter Weg, bis wir Lufttüchtigkeitszeugnisse von anderen Ländern erhalten.

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Selbstständigkeit: Der Duft der Pflaumenblüten kommt von der bitteren Kälte

Beijing Science and Technology Daily: Das Zivilflugzeug C919 ist ein marktorientiertes Produkt und viele seiner Hauptlieferanten sind ausländische Unternehmen. Wird es in Zukunft notwendig sein, die Lokalisierungsrate zu erhöhen?

Cao Chunxiao: Natürlich. Obwohl es sich bei großen zivilen Verkehrsflugzeugen um komplexe Systemprojekte handelt und nicht alle Teile im Inland hergestellt werden müssen, ist dennoch die Herstellung wichtiger Kernteile und Materialien im Inland erforderlich.

▲Aktuelle Lieferanten von C919-Komponenten (Foto von „52 Hertz Laboratory“)

Insbesondere im Triebwerksbereich werden im Rahmen des C919-Projekts moderne ausländische Triebwerke eingeführt, gleichzeitig wird aber auch unser im Inland produziertes Yangtze-1000A-Triebwerk intensiv weiterentwickelt, und die Fortschritte verlaufen derzeit relativ reibungslos. Die Lokalisierungsrate von C919 zu erhöhen, ist keine Aufgabe, die über Nacht erledigt ist. Es bedarf eines Prozesses, aber dieser Prozess muss beschleunigt werden. Wenn die wichtigsten Kernkomponenten nicht von selbst auf den Weg gebracht werden können, kann das gesamte Projekt in die peinliche Situation geraten, von anderen auf der ganzen Welt „erstickt“ zu werden, und die damit verbundenen Arbeiten können möglicherweise nicht vorankommen.

Derzeit verwendet die C919 das von den USA und Frankreich gemeinsam entwickelte Turbofan-Triebwerk LEAP-X1C. Aufgrund der Marktnachfrage nach Passagierflugzeugen in der Zivilluftfahrt ist diese Einführung dringend notwendig. Gleichzeitig müssen wir aber auch unsere eigenen Lieferanten haben. Einerseits können wir darauf vertrauen, dass unsere Produkte uns eine starke Verhandlungsposition bei Verhandlungen mit internationalen Herstellern verschaffen. Sollten hingegen Extremsituationen wie die Blockade internationaler Lieferwege eintreten, muss man sich keine Sorgen um Probleme in der gesamten Produktionslieferkette machen.

Derzeit wird im Rahmen des C919-Projekts mit der kontinuierlichen Vertiefung der Flugerprobungsarbeiten intensiv an der Steigerung der Lokalisierungsrate gearbeitet. Insbesondere angesichts der aktuellen komplexen internationalen Lage ist es umso notwendiger, sich in China niederzulassen und den Lokalisierungsprozess zu beschleunigen. Dasselbe gilt zwar auch für andere inländische Industriezweige, doch ist das Lokalisierungsproblem in der Luftfahrtindustrie ausgeprägter. Aufgrund des extrem hohen Technologiegehalts ist der gesamte Forschungs- und Produktionsprozess sehr schwierig. In diesem Fall sollten wir in der eigenständigen Forschung und Entwicklung gute Arbeit leisten und uns wirklich etwas Eigenes einfallen lassen.

Beijing Science and Technology Daily: Welche Erfahrungen hatte mein Land vor dem Start des C919-Projekts bei der Entwicklung großer ziviler Verkehrsflugzeuge gesammelt?

Cao Chunxiao: Viele Erfolge sind das Ergebnis einer kontinuierlichen Anhäufung vorhandener Ergebnisse und Erfahrungen und einer weiteren Verbesserung der ursprünglichen Basis sowie der Generierung neuer Ideen auf der Grundlage neuer Entwicklungsanforderungen – dies ist ein unvermeidlicher Prozess.

Dasselbe gilt für das C919-Projekt. Die Forschungs- und Entwicklungserfahrungen zu diesem Projekt stammen zu einem gewissen Grad aus dem Y-10-Projekt jenes Jahres, nämlich dem von Shanghai geleiteten Projekt 708. (Anmerkung des Herausgebers: Am 21. August 1970 genehmigten die Nationale Planungskommission und die Nationale Führungsgruppe der Verteidigungsindustrie der Militärkommission mit Zustimmung von Ministerpräsident Zhou Enlai den von der Führungsgruppe der Luftfahrtindustrie vorgeschlagenen „Bericht über die Probeproduktion von Transportflugzeugen in Shanghai“, übergaben Shanghai den Entwicklungsauftrag für große Passagierflugzeuge und deren Triebwerke und nahmen ihn in den nationalen Plan auf. Zu diesem Zeitpunkt wurde das Projekt für das Passagierflugzeug Y-10 mit dem Codenamen „Projekt 708“ offiziell gestartet.) Ich war auch direkt an diesem Projekt beteiligt. Mein Fachgebiet sind Titanlegierungen, daher war ich maßgeblich an der Entwicklung des Y-10-Motors und des WS-8 beteiligt. Ich arbeitete mit relevanten Einheiten in Shanghai und anderen Orten zusammen und war gemeinsam für die Forschung und Entwicklung von Titanlegierungsmaterialien verantwortlich. Im WS-8-Triebwerk sind viele Teile wie Blisks und Schaufeln aus einer Titanlegierung gefertigt. Ich war für viele Forschungs- und Entwicklungsarbeiten verantwortlich, beispielsweise für die Schmiedeverarbeitung von Titanlegierungen. Natürlich waren bei der Herstellung der Klingen auch viele technische Schwierigkeiten zu bewältigen, beispielsweise die Frage, wie die einheitliche metallografische Struktur der Schmiedestücke sichergestellt werden konnte. Dieses technische Detail bestimmt die Leistung der Triebwerksblisks und -schaufeln. Meine Kollegen und ich arbeiteten zusammen und lösten schließlich diese Probleme und erzielten einige technologische Innovationen.

▲Das von meinem Land unabhängig entwickelte Flugzeug Y-10 (Foto von Sina Technology)

Schließlich wurde der WS-8 in das Flugzeug Y-10 eingebaut und führte erfolgreich Testflüge durch. Leider wurde das Projekt letztendlich auf Eis gelegt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass alle unsere bisherigen Bemühungen vergeblich waren, einschließlich des späteren Projekts zur Montage des amerikanischen Passagierflugzeugs McDonnell Douglas-90. Wir mussten Verluste hinnehmen, konnten aber auch entsprechende Gewinne erzielen. Tatsächlich wird die von uns geleistete Forschungs- und Entwicklungsarbeit für das zukünftige C919-Projekt von großem Referenzwert sein.

Beijing Science and Technology Daily: Welche Schwierigkeiten gibt es bei der Entwicklung großer Triebwerke für zivile Flugzeuge?

Cao Chunxiao: Das Erste ist das Design. Vom Motorlüfter über die Brennkammer bis hin zum Turbinenteil ist die Koordination und Zusammenarbeit des gesamten Konstruktionsprozesses von entscheidender Bedeutung. Durch die Konzeption muss sichergestellt werden, dass die Leistungsindikatoren den Anforderungen entsprechen. Zweitens die verwendeten Materialien. Flugzeugtriebwerke stellen sehr hohe Anforderungen an die verwendeten Materialien. Sie müssen leicht und gleichzeitig beständig gegen hohe Temperaturen und Korrosion sein. Im Vergleich zu anderen Teilen des Flugzeugs sind die relevanten Indexanforderungen für den Motorteil recht hoch, insbesondere für die Hochtemperaturkomponenten an der Rückseite des Motors.

Derzeit hat mein Land mehrere Produktgenerationen im Bereich der Hochtemperaturlegierungen entwickelt und im Wesentlichen eine Lokalisierung erreicht. Vor Kurzem haben wir intermetallische Titan-Aluminium-Verbindungsmaterialien auf den Markt gebracht. Im Vergleich zu herkömmlichen Titanlegierungen weist dieses neue Material deutlichere Vorteile hinsichtlich des geringen Gewichts auf und kann einige herkömmliche hochtemperaturbeständige Legierungsmaterialien wie Nickelbasislegierungen ersetzen.

Generell handelt es sich bei Triebwerken für die Zivilluftfahrt um Produkte mit hohem technologischen Gehalt. Im Ausland sind Triebwerke für die Zivilluftfahrt im Vergleich zu anderen Industrieprodukten am teuersten, gemessen am Preis pro Masseneinheit. Man kann sich also vorstellen, welcher Aufwand nötig ist, um die Lokalisierung ziviler Flugtriebwerke zu erreichen.

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Blick in die Zukunft: Segel setzen, um den weiten Ozean zu überqueren

Beijing Science and Technology Daily: Welche Vorteile hat die C919 im Vergleich zu Mainstream-Modellen wie der Boeing 737 und dem Airbus A320?

Cao Chunxiao: Zunächst einmal erfolgte der Start des C919-Projekts ziemlich lange, nachdem wir bereits am 708-Projekt gearbeitet hatten. In dieser Zeit hat sich die moderne Luftfahrttechnologie rasant weiterentwickelt und wir konnten immer mehr neuere, fortschrittlichere technologische Errungenschaften aufnehmen. Sowohl die Entwicklung als auch die Produktion der Boeing 737 und des Airbus A320 begannen relativ früh. Insbesondere die Entwicklung der Boeing 737 lässt sich bis in die 1960er Jahre zurückverfolgen. Obwohl in den letzten Jahren viele Verbesserungen vorgenommen wurden, ist das Gesamtdesign relativ alt, sodass nicht viele neue Technologien und Materialien verwendet werden. Unser Projekt C919 kann mehr neue Materialien, neue Prozesse und neue Konzepte anwenden, wie etwa einen höheren Anteil an Verbundwerkstoffen und Titanlegierungen. Erwähnenswert ist, dass beim C919 auch ein neues Material verwendet wird – eine Aluminium-Lithium-Legierung. Dieses fortschrittliche Material kann das Gewicht des Flugzeugs erheblich reduzieren und gleichzeitig die Festigkeit und Steifigkeit des Rumpfes verbessern.

Zweitens hat C919 auch gewisse Preisvorteile. Die Stückkosten der Boeing 737 und des Airbus A320 betragen mehr als 100 Millionen US-Dollar. Aus Kosteneffizienzsicht ist C919 tatsächlich wettbewerbsfähig.

Beijing Science and Technology Daily: Zusätzlich zum C919-Projekt hat COMAC auch das zukünftige C929-Projekt angekündigt. Welche Erwartungen haben Sie für die Zukunft der in meinem Land produzierten Großflugzeuge?

Cao Chunxiao: Oberste Priorität hat zunächst die Beschleunigung der Kommerzialisierung, die Erzielung einer Massenproduktion und die möglichst schnelle Inbetriebnahme des Fahrzeugs. Wir stehen noch ganz am Anfang im Bereich der Großflugzeuge und werden in Zukunft sicherlich auf verschiedene Schwierigkeiten stoßen. Dennoch müssen wir unser Möglichstes tun, um den kommerziellen Betrieb von Großflugzeugen zu realisieren und unserem Land in diesem Bereich eine günstige Wettbewerbsposition zu verschaffen.

Zweitens ist es auch notwendig, ein größeres Großraum-Passagierflugzeug mit zwei Mittelgängen auf Basis der C919 zu entwickeln. Dies ist das C929-Projekt, das mein Land derzeit entwickelt. Obwohl wir die C919 als „großes Flugzeug“ bezeichnen, ist dieses „groß“ nur ein Konzept im Vergleich zu anderen Regionalflugzeugen. Im Vergleich zu Langstrecken-Großraumflugzeugen wie der Boeing 777 ist die C919 kein wirklich großes Flugzeug.

▲Imaginäres Bild von C929 (Foto von Sina Technology)

Drittens müssen wir die Lokalisierungsrate großer Flugzeuge weiter erhöhen und Schlüsselkomponenten, Materialien und Technologien im Inland produzieren, um zu verhindern, dass sie vom Ausland „erstickt“ werden.

Zum Schluss habe ich noch einen persönlichen Wunsch: Ich hoffe, dass ich eines Tages tatsächlich an Bord unseres eigenen großen zivilen Verkehrsflugzeugs gehen kann. Die Passagierflugzeuge, mit denen ich früher geflogen bin, wurden alle im Ausland produziert, was ich immer ein wenig bedauerte. Obwohl ich dieses Jahr 88 Jahre alt werde, bin ich immer noch bei guter Gesundheit. Ich hoffe aufrichtig, dass ich vor meinem Tod in dem von uns selbst entwickelten Passagierflugzeug sitzen, in den blauen Himmel des Mutterlandes aufsteigen und die wunderschönen Berge und Flüsse des Mutterlandes überblicken kann. Dann bin ich zufrieden!

Produziert von: Science Central Kitchen

Produziert von: Beijing Science and Technology News | Pekinger Wissenschafts- und Technologiemedien

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